TFT LCD在GPS導航儀中的應用

概述

隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展和汽車用戶的增多，車輛的自主實時導航技術越來越受到人們的關注，并被廣泛地應用gps車載導航儀是通過接受衛(wèi)星信號，再配合電子地圖數(shù)據(jù)，來適時掌握自己的方位與目的地的一種嵌入式產(chǎn)品，自主導航的模式不收取任何使用費，用戶可以根據(jù)自己的需要有選擇地獲得地圖數(shù)據(jù)。

顯示系統(tǒng)模塊是gps導航儀的重要模塊，其中的tft液晶顯示器色彩更逼真，更平滑細膩，層次感更強，而且具有體積小、重量輕等優(yōu)點，本設計采用samsung公司的ltv350qv－f05 tft lcd屏。其系統(tǒng)框圖如圖1所示。

xscal pxa255處理器的lcd控制接口

pxa255處理器是intel公司推出的一款基于xscal核（兼容arm指令集）的處理器，它集成有l(wèi)cd控制器，可支持dstn和tft lcd。其lcd控制器的接口信號有：

l_dd[15：0]:顏色數(shù)據(jù)信號。

l_pclk：像點時鐘信號，用于把彩色數(shù)據(jù)打入lcd顯示器的移位寄存器，在主動方式下，像點時鐘連續(xù)跳變。

l_lclk：用于同步行信號。

l_fclk：用于同步幀信號。

l_bias：在傳輸顏色數(shù)據(jù)的同時，使能信號（oe）有效，以通知lcd顯示屏接收數(shù)據(jù)。

ltv350qv－f05 tft lcd屏

在本設計中采用samsung公司的ltv350qv－f05 3.5寸tft lcd屏，此屏有兩種工作模式，de模式合sync模式，tft lct屏的上電順序和初始化通過模擬的i2c總線來配置。該顯示屏的最大分辨率為320×240，最多支持24位色信號，數(shù)據(jù)接口為rgb信號其中紅色（r）8位、藍色（b）8位、綠色（g）8位。

偏壓電路和vcom電路

ltv350qv－f05模塊有兩路偏置電壓vgl（－10v）和vgh（18v），并有一路模擬電源avdd（5v）和一路數(shù)字電源vdd（3v）。為了節(jié)省，偏壓電路用門電路、二極管和電容分立器件構成，其電路如圖2所示，其中l(wèi)cd_5v為系統(tǒng)供電電源。

（1）vcom電路

vcom信號由ltv350qv－f05產(chǎn)生的com信號疊加一個直流電壓形成。vcom信號會影響屏的顯示效果，但可以通過調(diào)整vcom的信號疊加的直流電壓來調(diào)節(jié)lcd屏。為了節(jié)省電路板空間，vcom信號可用一個運放來實現(xiàn)。其電路原理圖如圖3所示。

（2）背光電路

使用mp1518背光芯片可驅(qū)動ltv350qv－f05lcd內(nèi)部的6個串聯(lián)發(fā)光二極管以實現(xiàn)背光顯示，其電路圖如圖4所示。

lcd驅(qū)動部分

lcd控制器通過frame buffer與應用程序和操作系統(tǒng)相聯(lián)接。在嵌入式設備中，fram buffer一般是開辟在sdram中的一個虛擬的顯示區(qū)。用戶程序通過系統(tǒng)調(diào)用fram buffer驅(qū)動程序可達到顯示圖像的目的，其lcd驅(qū)動部分的原理框圖如圖5所示：

本設計使用windows ce操作系統(tǒng)，并需要配置lcd屏的初始化函數(shù)lcd_init（）。此屏可通過模擬i2c接口配置，主要用到的函數(shù)有：lcdclockhigh（），lcddatahigh（），lcdschigh（），lcdcslow（），lcdclocklow（），lcddatalow（），sdata_out（），voidlcd_write（）等。以上函數(shù)也實現(xiàn)對i2c總線的模擬。

lcd_init（）函數(shù)中的配置順序如圖6所示。

其中r01－r19都是ltv350qv－f05的內(nèi)部配置寄存器，在以上各個步驟間加入適當?shù)难訒r函數(shù)，以保證寄存器配置的完成，在lcd屏初始化以后，應用程序就可以通過系統(tǒng)調(diào)用對fram buffer進行操作了，這樣可以正常顯示圖像了。

結論

由以上方案設計的液晶顯示模塊已經(jīng)成功應用在gps車載導航儀中，實際使用證明：圖像清晰自然。